单元复习专题（一）---电路计算专题（高效培优·讲义）科学新教材浙教版九年级上册

本初中科学讲义聚焦电路计算专题核心知识点，系统梳理串联电路（短路式、单刀双掷式）、并联电路（支路通断）、串并联综合（总电阻与功率关系）及电池容量与力电综合计算的原理与方法，构建从目标清单到题型剖析再到分层练习的学习支架。 该资料以饮水机、电动汽车等真实情境为载体，通过归纳串联电阻与挡位规律、拆解并联支路通断逻辑培养科学思维，结合热效率计算、电池容量换算提升探究实践能力。课中辅助教师分层教学，课后三级练习助学生查漏补缺，强化知识应用。

单元复习专题（一）---电路计算专题 目录 01 本节导航·目标清单 02 题型剖析·解法通关 题型01 串联电路挡位分析计算 题型02 并联电路挡位分析计算 题型03 串并联综合挡位分析计算 题型04 电池容量与力电综合计算 03 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 掌握串联电路挡位的判断方法，能快速识别高低挡位并完成对应电功率、电热的相关计算。 2. 掌握并联电路挡位的分析逻辑，能依据支路通断判断挡位等级，熟练完成电学量计算。 3. 掌握串并联综合电路的挡位分析思路，能分析电路状态切换规律，完成多挡位综合计算。 4. 掌握电池容量的参数含义与换算方法，能构建力电转化模型，完成跨模块综合计算。 1. 通过归纳串联电路电阻与挡位的对应规律，掌握串联挡位题的快速判断与计算技巧。 2. 通过分析并联支路通断对总功率的影响，理解并联挡位的核心原理，掌握常规解题方法。 3. 通过梳理串并联综合电路的状态拆解步骤，掌握多挡位综合题的分层分析方法，优化解题流程。 4. 通过拆解力电综合题的物理过程，理解电能与机械能的转化逻辑，熟练解答电池容量类综合计算问题。 题型01 串联电路挡位分析计算 串联电路中的高温挡和低温挡分析 （1）串联电路的多挡问题 ①短路式：两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡。 短路式 单刀双掷式 ②单刀双掷式：主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接附加电阻。 当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。 ③公式计算：闭合S时，R短路，为高温挡：P高=U2/R0 闭合S断开时，R、R0串联，为低温挡： （1）R0是发热电阻R是分压电阻时， P低=[U/（R+R0）]2R0 （2）R、R0都是发热电阻时，P低=U2/（R1+R2） 【能力拓展】 1.判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率，当电源电压一定时，串联的电阻越多，总电阻越大，总功率越小，温度挡位越小。 1．（2024秋•杭州校级月考）自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2，请根据说明书提供的信息计算：[水的密度ρ水＝1×103kg/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 饮水机参数 热水温度：≥90℃ 保温功率：40W 热胆容积：2L 额定电压：220V 额定功率：1000W 频率：50Hz （1）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由30℃加热到44℃，需用多长时间？ （2）求电阻丝R1的阻值。 【答案】（1）水由30℃加热到44℃，需用147s； （2）电阻丝R1的阻值为1161.6Ω。 【解答】解：由图知，S2闭合后，若S1断开两电阻串联，此时电路总电阻较大，若S1闭合只有R2连入电路，此时电路中电阻较小。电源电压不变，由P可知，S1断开时，饮水机处于保温状态，当开关闭合时，饮水机处于加热状态。 （1）设加热所需时间为t： 由ρ可得，热胆内水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg， 由题意得，ηW＝Q吸， 即：ηPt＝cm（t2﹣t1） 则：t147s； （2）当开关闭合时，R1被短路，此时处于加热状态， 由P得，R2的阻值为： R248.4Ω， S1断开时，饮水机处于保温状态，两电阻串联， 总电阻为：R总1210Ω， 由串联电路的电阻特点可得R1的阻值为：R1＝R总﹣R2＝1210Ω﹣48.4Ω＝1161.6Ω。 2．（2025秋•黄岩区期末）某型号电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，额定加热功率为1100W，其能效等级为三级。图乙为其简化电路图，通过开关S的切换可实现加热与保温两挡功能，其中R1、R2均为阻值不随温度变化的发热电阻。 （1）求电阻R1的阻值。 （2）小黄关闭家中其他用电器后，仅让电饭锅在保温状态下正常工作，在20分钟内观察到电能表（图丙）转盘转了30圈。求该电饭锅的保温功率。 （3）国家标准规定，三级能效电饭锅在额定加热功率下工作时，热效率η应满足81%≤η＜86%（热效率为有效输出能量与输入能量的比值）。小黄进行如下测试：电饭锅在额定加热状态下工作10分钟，能将质量为2kg的水从20℃加热至86℃。请通过计算判断该电饭锅的热效率是否符合三级能效标准。（已知水的比热容为：c水＝4.2×103J/（kg•℃））。 【答案】（1）电阻R1的阻值为44Ω。 （2）该电饭锅保温功率为60W； （3）该电饭锅的热效率值达到了三级能效。 【解答】解：（1）由电路图知，当S断开时，两电阻串联，电路总电阻较大，由P可知，电路消耗的功率较小，为保温状态；当S闭合时，只有R1接入电路中，电路的总电阻较小，由P可知，电路消耗的功率较大，为加热状态。 根据P可得，R1的阻值：； （2）“1500r/（kW•h）“表示电路每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转1500r， 电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察在20min内电能表转盘转了30圈， 则电饭锅消耗的电能：W0.02kW•h 故该电饭锅保温功率0.06kW＝60W； （3）水吸收的热量为： Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（86℃﹣20℃）＝5.544×105J， 用时10min消耗的电能为：W′＝P加热t′＝1100W×10×60s＝6.6×105J， 该电饭锅的热效率为： 。 故该电饭锅的热效率值达到三级能效。 3．（2025秋•仙居县期末）小科家购买了一只电中药壶，其铭牌如图甲所示，内部电路简化如图乙。R1、R2为发热电阻，S为旋转开关，a、b、c、d为触点，通过旋转可切换“关”“低温挡”“高温挡”。正常工作时先使用高温挡将中药煮沸，再转用低温挡慢熬。 （1）低温挡加热时，开关S应旋转至触点　 　 （选填“ab”、“bc”或“cd”）。 （2）求发热电阻R2的阻值。 （3）某次煎药总用时1.5小时，电功率与加热时间关系如图丙所示，本次煎药共消耗多少电能？ 【答案】（1）bc； （2）电阻R2的阻值为363Ω； （3）煎药消耗的电能为0.3kW•h。 【解答】解：（1）利用P可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小；开关S接bc时，电阻R1、R2串联，电阻较大，电功率较小，是低温挡；开关S接cd时，电阻R2被短路，只有R1工作，电阻较小，电功率较大，是高温挡； （2）高温挡只有R1工作，电阻R1的阻值：， 低温挡电阻R1、R2串联，串联总电阻：， 电阻R2的阻值：R2＝R串﹣R1＝484Ω﹣121Ω＝363Ω； （3）由丙图可知，加热功率为P加热＝400W＝0.4kW，加热时间为t1＝0.5h；保温功率为P保温＝100W＝0.1kW，保温时间为t2＝1.5h﹣0.5h＝1h， 煎药消耗的电能：W总＝W保温+W加热＝P加热t1+P保温t2＝0.4kW×0.5h+0.1kW×1h＝0.3kW•h。 题型02 并联电路挡位分析计算 并联电路的多挡问题 1 公式计算： 只闭合S1时，低温挡：P低=U2/R1 只闭合S2时，中温挡：P中=U2/R2 闭合S1、S2时，高温挡：P高=U2/R1+U2/R 【能力拓展】 当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。 1．（2025•杭州模拟）图甲是用某款3D打印机进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求： （1）低温挡工作时，通过R1的电流； （2）低温挡的功率； （3）R2的电阻值。 【答案】1）通过R1的电流为1.5A； （2）低温挡的功率为9W； （3）R2的电阻值为12Ω。 【解答】解：（1）电源电压恒为6V，R1＝4Ω，则通过R1的电流为： I11.5A； （2）只闭合S1时低温挡工作，此时电路为只有R1的简单电路，则低温挡的功率为： P低9W； （3）因为高温挡和低温挡的功率比为4：3 所以P高P低9W＝12W， S1、S2都闭合时为高温挡，此时R1、R2并联，因R1前后电压不变，电阻不变，所以功率不变，故R2的功率为： P2＝P高﹣P低＝12W﹣9W＝3W， 则R2的电阻值为： R212Ω。 2．（2024秋•鄞州区校级月考）已知某品牌电热背心有高温挡和低温挡两种模式，其发热电路图如图乙所示，同时相关数据如下表。当开启该电热背心正常工作，即可进入高温挡模式，到达一定温度后自动切换到低温模式（保险丝电阻不计）。 额定电压 5V 高温挡功率 6W 低温挡功率 4W （1）在高温挡时，干路中的电流为多少？ （2）电路中R1、R2的电阻各为多少？ 【答案】（1）在高温挡时，干路中的电流为1.2A； （2）电路中R1、R2的电阻各为6.25Ω，12.5Ω。 【解答】解：（1）由表格数据可知，电热背心高温挡的电功率P高温＝6W，电热背心的额定电压U＝5V， 由P可知，在高温挡时，干路中的电流：； （2）由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻最小，根据可知，电路的电功率最大，电热背心处于高温挡； 当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，此时电路中电阻最大，电功率最小，电热背心处于低温挡， 由P可知，电阻丝R1的电阻：； 电阻丝R2的电功率：P2＝P高温﹣P低温＝6W﹣4W＝2W， 电阻丝R2的电阻：。 3．（2025秋•余姚市期末）在宁波，海鲜烹饪文化盛行，小余家购买了一款专门用于炖煮海鲜的电炖锅，该电炖锅有强炖和慢炖两个挡位。其内部简化电路图如图所示，R1、R2为两个发热电阻，R1＝484Ω，强炖挡功率为1200W。已知海鲜汤的比热容c海鲜＝4.0×103J/（kg•℃），求： （1）电炖锅正常工作时，慢炖挡的功率； （2）电炖锅正常工作时，电阻R2的阻值； （3）某次电炖锅对海鲜汤加热时，加热效率为80%，要使2.4kg的汤温度升高75℃需要消耗多少电能？ 【答案】（1）电炖锅正常工作时，慢炖挡的功率100W； （2）电炖锅正常工作时，电阻R2的阻值44Ω； （3）某次电炖锅对海鲜汤加热时，加热效率为80%，要使2.4kg的汤温度升高75℃需要消耗9×105J电能。 【解答】解：根据P可知，电源电压一定时，电阻越大，电功率越小；当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电阻较大，电功率较小，处于慢炖挡位；当开关S1、S2闭合时，R1、R2两个电阻并联，电阻较小，电功率较大，处于强炖挡位； （1）慢炖挡只有R1工作，慢炖挡的功率：； （2）电炖锅强炖挡，R1、R2两个电阻并联，电阻R2的电功率：P2＝P强﹣P慢＝1200W﹣100W＝1100W， 电阻R2的阻值：R244Ω； （3）海鲜汤吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.0×103J/（kg•℃）×2.4kg×75℃＝7.2×105J， 电炖锅消耗的电能：W电9×105J。 题型03 串并联综合挡位分析计算 1.挡位分析方法提炼： 总电阻 R1 R2 R1+R2 总功率 U2/R1 U2/R2 U2/R1 + U2/R2 U2/(R1+R2) 结论 由P=U2/R总可知：当U一定时，发热功率P 与总电阻R总成反比，即总电阻越大，发热功率越小，总电阻越小发热功率越大。 2.热效率核心公式 （1）效率公式：有效利用的热量与消耗电能的比值，用表示，数值小于1 （纯电阻电路中，电热等于电功） 是指电热器产生的对我们有用的热量，，c为比热容，m为质量，为温度变化量 （2）变形公式：、 1．（2025•北仑区校级一模）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的 　 　 工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 　 　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择 　 　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡。 【答案】（1）热效应；（2）低；（3）电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能为8.4×105J；（4）中。 【解答】解：（1）电炖锅是利用电流通过导体有热量产生，所以该电炖锅是利用电流的热效应工作的。 （2）由电路图可知，当开关S1 闭合，S2 接B时，电阻R1、R2 并联，电路中的总电阻最小，由P可知，总功率最大，所以此时电炖锅为高温挡； 当开关S1断开，S2 接A时，电阻R1、R2 串联，电路中的总电阻最大，由P可知，总功率最小，所以此时电炖锅为低温挡； 当开关S1闭合，S2 接A时，R2 被短路，只有电阻R1 接入电路，电炖锅处于中温挡； （3）电阻R1、R2 串联的总电阻：R96.8Ω， 电阻R1的阻值：R148.4Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝96.8Ω﹣48.4Ω＝48.4Ω， 高温挡的功率：P2000W， 电炖锅高温挡工作7分钟，电炖锅消耗的电能：W＝Pt＝2000W×7×60s＝8.4×105J； （4）家庭电路的电压是220伏，电炖锅处于中温挡时通过电路的电流：I5A， 根据W＝Pt可知电功率越大，加热越快，所以从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择中温挡。 2．（2024•舟山三模）张丽买了一个三挡电暖宝，电暖宝内部装有某种浓度的氯化钠水溶液充当保热介质，电热丝产生的热量全部被保热介质吸收。其电路图如图所 示，R1、R2都是电热丝，电源电压保持36V不变。 （1）当S1闭合，S2接a时为中温挡，此时电暖宝的功率为18W，求R1的阻值为多少？ （2）当S1闭合，S2接b时为高温挡，此时电暖宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的阻值为多少？ （3）若用高温挡给保热介质加热，5分钟内使氯化钠水溶液的温度上升了5℃．那么该电热宝内0.9kg的氯化钠水溶液的比热容为多少？ 【答案】（1）R1的阻值为72Ω； （2）高温挡时电路中的总电流为1.25A，R2的电阻为48Ω； （3）氯化钠水溶液的比热容为3000J/（kg•℃）。 【解答】解：（1）中温挡工作时，R2被短路，P1＝18W，U＝36V，则R1的阻值：R172Ω； （2）高温挡工作时，R1和R2并联，P2＝45W，则 I总1.25A， I10.5A， I2＝I总﹣I1＝1.25A﹣0.5A＝0.75A， R248Ω； （3）5min消耗的电能：W＝Pt＝45W×300s＝13500J； ∵W＝Q吸，Q吸＝cmΔt ∴c3000J/（kg•℃）。 题型04 电池容量与力电综合计算 1.定义：电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下电池放出的电量，即电池的容量，通常以安培·小时为单位 2.计算：由W=UIt可知：电池携带的功为：电容量乘以输出电压。 1．（2026•浙江模拟）最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 16 电能转化为机械能的效率 70% （1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是　 　 。 （2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。 【答案】（1）电磁感应 （2）此时电动汽车的输出功率为339瓦； （3）理论上需要时间为2.25×104s；行驶时该车受到的阻力为396牛。 【解答】解：（1）将带有磁条的租车卡靠近电动汽车上的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，感应器读出信息原理就是电磁感应现象； （2）由图2可知，输出电压U＝339V，电流I＝1A， 则此时电动汽车的输出功率： P＝UI＝339V×1A＝339W， （3）电池容量W电＝22kW•h＝7.92×107J， 由W＝UIt得，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间： t2.25×104s， 由η100%得，汽车行驶时牵引力做的功： W机械＝ηW电＝70%×7.92×107J＝5.544×107J， 汽车行驶距离s＝140km＝1.4×105m， 由F396N， 因为汽车在水平地面上匀速行驶，根据二力平衡条件可知， 该车行驶时受到的阻力f＝F＝396N。 2．（2025秋•新昌县校级月考）我国某汽车企业发布、使用了全球最先进的锂电池——“刀片电池”。如图所示为一种采用该锂电池的电动汽车，该锂电池的额定电压为550V，容量为150A•h（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积），整车质量为2440kg。 （1）电动汽车充电是将电能转化为　 　 储存在锂电池中； （2）若仅靠锂电池驱动，质量为60kg的某老师驾驶充满电的该电动汽车能以80km/h的速度在水平路面上匀速行驶550km。已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.02倍，则该电动汽车匀速行驶时所受的牵引力大小为多少？该电动汽车功率是多少？（结果保留到0.1） 【答案】（1）化学； （2）该电动汽车匀速行驶时所受的牵引力大小为500N；该电动汽车功率是11111.1W。 【解答】解：（1）电动汽车充电是将电能转化化学能储存在锂电池中； （2）电动汽车匀速行驶时，车对地面的压力等于车和驾驶员的总重力，即： F压＝G＝mg＝（60kg+2440kg）×10N/kg＝25000N， 该电动汽车匀速行驶，受到的牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，结合题意可得， 该电动汽车匀速行驶时所受的牵引力：F＝f＝0.02F压＝0.02×25000N＝500N， 该电动汽车的功率：PFv＝500Nm/s≈11111.1W。 3．（2023•杭州中考） 用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 待填 （1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ （2）用快充充电桩充满电，需要多少小时？ （3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。 【答案】（1）6.6kW⋅h ；（2）0.11h ；（3）见解析 【解析】 【详解】解：（1）用普通充电桩充满电时，消耗的电能为 （2）当用快充充电时，需要的时间为 （3）除用快充充电桩充电外，可以增加充电桩量或给车辆增加太阳能电池板协助充电。 答：（1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为； （2）用快充充电桩充满电，需要； （3）除用快充充电桩充电外，可以增加充电桩量或给车辆增加太阳能电池板协助充电。 ⚡基础速刷 1．如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是（　　） A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能 B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h的电能 C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源 D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系 【答案】A 【解析】A．当给充电宝充电时，消耗了电能，获得了化学能，所以电能主要转化为了化学能，故A正确； B．电池容量为1000mAh，当充电宝充满电时，储存了的电能 C．当充电宝给手机充电时，在电路中手机电池消耗电能相当于用电器，而充电宝提供了电能相当于电源，故C错误； D．充电宝的两个插孔之间互不影响，是并联关系，故D错误。 2．（2025秋•瑞安市月考）温州瑞安是中国汽摩配之都，某汽摩配企业的生产车间中，一台用于检测零部件绝缘性的设备采用并联电路设计，其简化电路如图所示。检测电机的额定电压220V，额定功率1.1kW，辅助散热电阻R阻值为220Ω。已知该车间电能表参数为“3000转/千瓦时”。请回答以下问题： （1）检测电机正常工作时的电流是多少？ （2）辅助散热电阻R正常工作时，R的功率是多少？ （3）若该设备检测电机和辅助散热电阻每天同时工作8小时，一天的电费是多少元（电价为0.5元/千瓦时）？ 【答案】（1）检测电机正常工作时的电流是5A； （2）辅助散热电阻R正常工作时，R的功率是220W； （3）一天的电费是5.28元。 【解答】解：（1）检测电机正常工作时的电流是I机5A。 （2）辅助散热电阻R正常工作时，R的功率是PR220W。 （3）该设备检测电机和辅助散热电阻同时工作时电路的总功率为P＝P机+PR＝1.1kW+0.22kW＝1.32kW； 每天同时工作8小时，消耗的电能为W＝Pt＝1.32kW×8h＝10.56kW•h； 一天的电费是0.5元/千瓦时×10.56kW•h＝5.28元。 3．（2026•金华二模）在国家大力倡导发展新能源汽车的政策引领下，各大车企积极响应号召，全力投身于新能源汽车的研发浪潮，其中电动汽车发展尤为迅速。 整车质量（kg） 1880 电池容量（kW•h） 90 快充输入功率（kW） 150 最高时速（km/h） 160 电能转化为机械能的效率 70% （1）电动汽车行驶过程中，能量转化的形式主要是将　 　 能转化为机械能，驾驶员相对于路边的树木是　 　 的（填“运动”或“静止”）。 （2）某电动汽车的部分参数如表。根据表中的数据，如果将耗完电能的电池充满电，在理论上需要几个小时？ （3）小金驾驶该汽车出行，共行驶了120千米，用了1.5小时，则全程的平均速度是多少？ 【答案】（1）电；运动； （2）如果将耗完电能的电池充满电，在理论上需要的时间为0.6h； （3）全程的平均速度是80km/h。 【解答】解：（1）电动汽车行驶过程中，能量转化的形式主要是将电能转化为机械能； 电动汽车行驶过程中，驾驶员与路边的树木之间有位置的变化，驾驶员相对于路边的树木是运动的。 （2）已知充电器的充电功率：P＝150kW，电池的容量为W＝90kW•h； 由P可知，如果将耗完电能的电池充满电，在理论上需要的时间为： t0.6h。 （3）全程的平均速度为：v80km/h。 4．（2024秋•上城区校级月考）共享汽车，市民可以通过扫码进行注册、认证、租车、还车等一系列操作。享汽车为纯电动新能源车，它的废气排放几乎为零，而燃油汽车的废气中PM2.5含量比较高。小金一家三口（总质量为180kg）租用该款电动共享汽车去旅游，从租车点一路不停行驶60千米到达目的地，若全程的平均速度为72km/h。回答下列问题： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 16 整车质量（kg） 820 （1）根据表中的数据计算，电动共享汽车充满电需要多少小时？ （2）若该电动汽车行驶时受到的阻力为车总重的0.2倍，根据表中的数据计算，整个行程的平均功率是多少？ 【答案】（1）电动共享汽车充满电需要6.25h； （2）整个行程的平均功率是4×104W。 【解答】解：（1）由表格数据可知，电池容量W＝22kW•h，充电电压U＝220V，充电电流I＝16A， 则车载充电器的输入功率：P＝UI＝220V×16A＝3520W＝3.52kW， 由P可知，电动共享汽车充满电需要的时间：t6.25h； （2）该电动汽车行驶时的牵引力：F＝f＝0.2G总＝0.2m总g＝0.2×（108kg+820kg）×10N/kg＝2000N， 电动汽车的平均速度v＝72km/h＝20m/s， 整个行程的平均功率：P＝Fv＝2000N×20m/s＝4×104W。 5．（2025秋•拱墅区校级期末）如图甲所示是一款电煮茶器，配有智能温控系统，其电路如图乙所示，其中R1、R2均为电热丝。该电煮茶器工作时开关S闭合后，温控开关S1先闭合实现“武火快沸”功能将水先烧开，然后温控开关S1断开实现“文火慢煮”功能进入烹茶过程。已知“文火慢煮”挡功率为400W，电阻丝R2的阻值为121Ω。试求： （1）“武火快沸”挡功率是多少？ （2）“文火慢煮”5min消耗的电能是多少？ 【答案】（1）“武火快沸”挡功率为800W； （2）“文火慢煮”5min消耗的电能为1.2×105J。 【解答】解：（1）“武火快沸”挡时，开关S、S1闭合，R1、R2并联，电阻丝R2的功率为：400W； “武火快沸”挡功率为：P＝P1+P2＝400W+400W＝800W； （2）“文火慢煮”5min消耗的电能为： 。 6．（2025秋•浙江期末）如图甲是小科家里新安装的电热毛巾架，其工作原理如图乙所示，R1是阻值可调的电热丝，R2是阻值为200Ω的电热丝，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答： （1）如图乙所示，不改变R1，若要使得电路处于保温状态，S2应该连接 　 　 （选填“a”或“b”）； （2）当开关S1闭合，S2接b时，求此时毛巾架的发热功率为多少瓦？ （3）关闭家里的其他用电器，当电热毛巾架的实际功率为100瓦时，电能表（如图丙）内的转盘10分钟转过多少转？ 【答案】（1）a； （2）当开关S1闭合，S2接b时，求此时毛巾架的发热功率为242W； （3）当电热毛巾架的实际功率为100瓦时，电能表内的转盘10分钟转过50转。 【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S1闭合，S2接a，R1滑片处于最右端时，此时R1和R2串联，根据串联电路的特点可知，电路的总电阻最大，根据可知，电路的功率最小，此时毛巾架处于保温状态； 当开关S1闭合，S2接b，只有R2工作，电路的总电阻最小，总功率最大，毛巾架处于加热状态； （2）当开关S1闭合，S2接b时，只有R2在电路中，此时毛巾架的发热功率：； （3）毛巾架消耗的电能：， 图丙中3000r/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转， 则毛巾架工作10min，电能表的转盘转过的转数：。 7．（2024秋•衢州月考）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为3420W和1000W，简化电路如图乙所示。 （1）在额定电压下，使用高温挡工作2h，电加热器消耗多少度电？ （2）电阻丝R2的阻值为多少？ （3）关闭其他所有用电器，单独使用该加热器在低温挡工作15分钟观察到表盘（如图丙所示）转动600转，此时加热器低温挡的实际电功率为多少？ 【答案】（1）在额定电压下，使用高温挡工作2h，电加热器消耗6.84度； （2）电阻丝R2的阻值为20Ω； （3）关闭其他所有用电器，单独使用该加热器在低温挡工作15分钟观察到表盘（如图丙所示）转动600转，此时加热器低温挡的实际电功率为800W。 【解答】解： （1）在额定电压下，使用高温挡工作2h，电加热器消耗的电能为 ； （2）电阻丝R2的功率为 P2＝P高﹣P低＝3420W﹣1000W＝2420W， 电阻丝R2的阻值为 ； （3）此时加热器低温挡的实际消耗的电能为 ， 实际消耗电功率为 。 8．（2025秋•定海区校级月考）最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 20 电能转化为机械能的效率 70% （1）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （2）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为180千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？ 【答案】（1）此时电动汽车的输出功率为339瓦； （2）行驶时该车受到的阻力为308牛。 【解答】解：（1）由图乙可知，电动汽车的输出电流为I＝1A，输出电压为U＝339V，则此时电动汽车的输出功率为P＝UI＝339V×1A＝339W； （2）已知电池容量为22kW•h，1kW•h＝3.6×106J，则将已经耗完电能的电池充满，消耗的电能为W＝22kW•h＝22×3.6×106J＝7.92×107J， 已知车载充电器输入电压为U′＝220V，车载充电器输入电流为I′＝20A，则将已经耗完电能的电池充满，理论上需要的时间为； 电能转化为机械能的效率为70%，所以，电池放电得到的机械能为W′＝7.92×107J×70%＝5.544×107J； 该车在水平地面上匀速行驶时，收到的阻力等于牵引力，则该车在水平地面上匀速行驶时受到的阻力为。 9．（2024秋•杭州校级期末）一台电热饮水机的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示，饮水机有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为电热丝，可在电流通过时产生热量并被水吸收，且阻值保持不变。则： xx牌饮水机 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1100W 保温挡 44W 电源频率 50Hz （1）开关S断开时饮水机处于 　 　 （选填“加热”或“保温”）状态。 （2）R1的阻值为多少？ （3）电热饮水机处于加热挡时，饮水机的加热效率为90%，则将1.5L的水从23℃加热到100℃需要多长时间？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）保温； （2）R1的阻值为44Ω； （3）将1.5L的水从23℃加热到100℃需要490s时间。 【解答】解：（1）由电路图可知，开关S断开时R1与R2串联，电路的总电阻最大， 根据P＝UI可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，电热饮水机处于保温状态； （2）开关S闭合时电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饮水机处于加热状态，根据P＝UI可得，R1的阻值：R144Ω； （3）水的体积：V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3， 由ρ可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg， 则水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣23℃）＝4.851×105J， 由η100%可得，消耗的电能：W5.39×105J， 由P可得，需要的加热时间：t490s。 🚀能力跃升 1．（2023秋•三台县期末）新能源汽车是以电池为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。我国某汽车品牌的新能源汽车在一次测试过程中以6kW的功率在水平地面上行驶了30分钟。求： （1）该车在这次测试过程中消耗的电能是多少？ （2）若这次测试过程中消耗的电能是由效率为20%的汽油机燃烧汽油提供，需要消耗多少kg的汽油？（） （3）在1个标准大气压下，若（2）中汽油完全燃烧放出热量的70%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度？[在1个标准大气压下，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】（1）该车在这次测试过程中消耗的电能是1.08×107J； （2）需要消耗1.2kg的汽油； （3）在1个标准大气压下，若（2）中汽油完全燃烧放出热量的70%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，水升高的温度是45℃。 【解答】解：（1）P＝6kW的功率行驶30分钟，消耗的电能W＝Pt＝6×103W×30×60s＝1.08×107J （2）由可知，汽油完全燃烧放出的热量； 由Q放＝mq可知，消耗汽油的质量； （3）由知，水吸收的热量； 根据Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度。 2．（2025秋•东阳市月考）如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如表。请解答下列问题： 型号 额定电压 打浆装置 电热装置 JYP﹣P11S 220V 电机功率 加热功率 保温功率 180W 1000W 242W （1）电阻R1的阻值为多大？ （2）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？（设该豆浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）） （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为多大？ 【答案】（1）电阻R1阻值为48.4Ω； （2）加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收2.4×105J的热量； （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为7.08×104J。 【解答】解：（1）由图知，当S接a时，电路中只有R1，电阻较小，由P可知，此时电功率较大，为加热挡； 由P可得R1的阻值： R148.4Ω； （2）加热该浆需要吸收的热量： Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1.0kg×（100℃﹣40℃）＝2.4×105J； （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，总功率： P总＝180W+1000W＝1180W， 正常工作1min所消耗电能： W＝Pt＝1180W×60s＝7.08×104J。 3．（2025秋•嘉兴期末）某公司使用无人机进行外卖配送。配送时无人机满载飞行，先垂直上升30米，然后以6m/s的速度水平直线飞行。假定在水平飞行中受到的阻力恒为f＝8N，无人机将电能转化为机械能的效率η＝60%，其它相关性能参数如表所示，据此回答下列问题： 无人机性能参数 质量（含电池） 5kg 满载负荷 3kg 电池电压 20V 电池容量 1×104mAh （1）求满载上升到30米，无人机（含外卖）克服重力所做的功。 （2）求无人机在水平匀速飞行阶段克服阻力做功的功率。 （3）如果不计上升和下降的能量消耗，试回答充满电的无人机最多可以配送多远的距离？（一次完整的配送任务含往返） 【答案】（1）满载上升到30米，无人机（含外卖）克服重力所做的功为2400J； （2）无人机在水平匀速飞行阶段克服阻力做功的功率为48W； （3）充满电的无人机最多可以配送多远的距离为27km。 【解答】解：（1）无人机满载时，总质量为m满载＝m机+m物＝5kg+3kg＝8kg，总重力为G满载＝m满载g＝8kg×10N/kg＝80N， 无人机满载时克服重力所做的功为W＝G满载h＝80N×30m＝2400J； （2）无人机水平匀速飞行速度为v＝6m/s，水平飞行时受到的阻力恒为f＝8N，无人机在水平匀速飞行阶段克服阻力做功的功率为P＝fv＝8N×6m/s＝48W； （3）已知无人机的电池电压为U＝20V，电池容量为Q＝1×104mAh，无人机消耗电能为， 无人机飞行时牵引力做功为， 如果不计上升和下降的能量消耗，无人机水平匀速飞行，牵引力等于阻力F＝f＝8N， 无人机水平飞行的距离为， 一次完整的配送任务含往返，所以，无人机最多可以配送的距离为。 4．（2026·浙江杭州·一模）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，、是储水箱中加热器内的电阻，为漏电保护开关，为温控开关。已知， 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）保温挡正常工作2小时消耗的电能 （2）闭合、接a时，、串联，此时总电阻较大，根据，总功率较小，为保温挡，则总电阻为，闭合、接b时，单独工作，此时总电阻较小，根据，总功率较大，为加热挡，则阻值为，则的阻值 （3）额定容量的水质量为 则水吸收的热量为 消耗的电能为 则加热效率。 5．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个档位。额定电压为220V，高温档和低温档的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求： （1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于___________（选填“高温档”或“低温档”）； （2）电阻丝R1的阻值___________； （3）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热产生的热量是___________； （4）若该加热器在低温档工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是___________。 【答案】 高温档 48.4Ω 2.376×107J 198V 【详解】（1）[1]开关S1、S2均闭合时，电阻R1与R2并联，电路中电阻最小，由可知，电路中的功率最大，所以为高温档。 （2）[2]开关S1闭合时，S2断开时，电阻丝R1串联在电路中，为低温档，则电阻丝R1的阻值 （3）[3]在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热产生的热量 （4）[4]加热器在低温档工作时，测得消耗的实际功率为810W，由可得，实际电压 🌟思维挑战 1．（2026·浙江绍兴·模拟预测）小米SU7汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为60V保持不变，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为3A，高温功率为180W，低温功率为20W。求： （1）R2的阻值； （2）小科把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位，但有一个挡位无法正常使用，请通过计算分析原因。 （3）小明把电路原理图改为丙图，移动R滑片可以连续调节R1的电功率，使R1的最小功率与最大功率之比为1:9，则滑动变阻器R的最大阻值应为多少？ 【答案】(1)20Ω (2)，高温挡工作时，熔断器会熔断，所以高温挡无法正常使用 (3)320Ω 【详解】（1）由图甲可知，当开关接cd时，被短路，电路中只有，此时电路总电阻最小，由可知，总功率最大，电路处于高温挡；因为电源电压为，高温功率为180W，则的阻值为 （2）由图甲可知，当开关接bc时，两电阻和串联，此时电路总电阻最大，由可知，总功率最小，电路处于低温挡；因为电源电压为，低温功率为20W，则低温挡串联的总电阻为，则的阻值为 由图乙可知，开关接cd时，两电阻和并联，此时电路的总电流最大，电路处于高温挡；此时通过的电流为 通过的电流为 则并联电路的总电流为 已知熔断器的熔断电流为3A， 此时电路中的电流大于熔断器的熔断电流3A，即高温挡工作时，熔断器会熔断，所以高温挡无法正常使用。 （3）由图丙可知，电阻与滑动变阻器串联，根据，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路中只有，功率最大， 因为的最小功率与最大功率之比为1：9，即，则的最小功率为 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，的功率最小，的最小功率 代入数据可得， 解得，即此时两端的电压为20V，则滑动变阻器两端的电压为 此时电路中的电流为 则滑动变阻器最大阻值为。 2．（2025·浙江金华·三模）小科家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器通电后，小科感觉房间暖和了，产生“暖和”这种感觉的神经中枢位于_______ ； （2）电暖器低温档工作时，开关应处于_______位置（选填“1”“2”或“3”）； （3）已知中温档额定功率为1000W，求电阻R的阻值； （4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。 【答案】(1)大脑皮层 (2)1 (3)48.4Ω (4)见解析 【详解】（1）人体的皮肤和黏膜上有温度感受器，能够感受外界环境的温度变化，将刺激转化为神经冲动，通过传入神经传递到中枢神经系统，最终传递到大脑皮层的感觉中枢，产生暖和的感觉。 （2）据乙图可知，当开关应处于1位置时，电路为两电阻串联，此时电路中的总电阻最大，根据可知，电功率最小为低温挡。 （3）据乙图可知，当开关应处于2位置时，电路为其中一个电阻串联，此时电路中的总电阻处于中间大小，根据可知，电功率处于中间大小为中温挡，则电阻R的阻值为 （4）为了用电安全，电暖器使用时应该接地保护。 3．在学校创新比赛中，小龙设计了一个多档位电热水器。其工作电路图如图甲所示，R1和R2是两根电热丝；旋转开关如图乙所示，内有一块绝缘圆盘，圆盘的边缘共有10个金属触点（触点编号与电路图对应，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，可以将相邻的触点连接。当旋钮上的头指向图中位置D，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四挡的加热功率。他设计的四挡加热功率如下表所示： 温度挡位 高温 中温1 中温2 低温 加热功率/W 1100 660 （1）旋钮上的箭头指向D位置时，电热水器处于高温挡，两根电热丝___________。（选填“串联”或“并联”） （2）若四档加热功率依次递增，计算电热丝R1和R2的阻值各是多少？___________ （3）该电热水器低温档时的加热功率是多少？___________ 【答案】 并联 73Ω，110Ω 264W 【详解】（1）[1]旋钮上的箭头指向D位置时，接线柱1、2相连，3、4相连，电流分别经两个电阻丝后回到电源的另一极，故两电阻并联，根据可知，电热水器处于高温挡。旋钮上的箭头指向C位置时，接线柱仅3、4相连，电路为R1的简单电路，若四档加热功率依次递增，此为中温1；旋钮上的箭头指向B位置时，接线柱仅1、2相连，电路为R2的简单电路，此为中温2；旋钮上的箭头指向A位置时，接线柱仅2、4相连，两电阻串联，为低温。 （2）[2]根据表格，中温1为660W，此时为R1功率，R1的电阻为 中温2的功率为 中温2为R2功率，R2的电阻为 （3）[3]该电热水器低温档时两电阻串联，加热功率是。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 单元复习专题（一）---电路计算专题 目录 01 本节导航·目标清单 02 题型剖析·解法通关 题型01 串联电路挡位分析计算 题型02 并联电路挡位分析计算 题型03 串并联综合挡位分析计算 题型04 电池容量与力电综合计算 03 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 掌握串联电路挡位的判断方法，能快速识别高低挡位并完成对应电功率、电热的相关计算。 2. 掌握并联电路挡位的分析逻辑，能依据支路通断判断挡位等级，熟练完成电学量计算。 3. 掌握串并联综合电路的挡位分析思路，能分析电路状态切换规律，完成多挡位综合计算。 4. 掌握电池容量的参数含义与换算方法，能构建力电转化模型，完成跨模块综合计算。 1.通过归纳串联电路电阻与挡位的对应规律，掌握串联挡位题的快速判断与计算技巧。 2.通过分析并联支路通断对总功率的影响，理解并联挡位的核心原理，掌握常规解题方法。 3.通过梳理串并联综合电路的状态拆解步骤，掌握多挡位综合题的分层分析方法，优化解题流程。 4.通过拆解力电综合题的物理过程，理解电能与机械能的转化逻辑，熟练解答电池容量类综合计算问题。 题型01 串联电路挡位分析计算 串联电路中的高温挡和低温挡分析 （1）串联电路的多挡问题 ①短路式：两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示。当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡。 短路式 单刀双掷式 ②单刀双掷式：主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接附加电阻。 当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。 ③公式计算：闭合S时，R短路，为高温挡：P高=U2/R0 闭合S断开时，R、R0串联，为低温挡： （1）R0是发热电阻R是分压电阻时， P低=[U/（R+R0）]2R0 （2）R、R0都是发热电阻时，P低=U2/（R1+R2） 【能力拓展】 1.判断电热器高温挡和低温挡的依据是电热器的功率，当电源电压一定时，串联的电阻越多，总电阻越大，总功率越小，温度挡位越小。 1．（2024秋•杭州校级月考）自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R1、R2，请根据说明书提供的信息计算：[水的密度ρ水＝1×103kg/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 饮水机参数 热水温度：≥90℃ 保温功率：40W 热胆容积：2L 额定电压：220V 额定功率：1000W 频率：50Hz （1）如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，饮水机的热胆装满水，水温由30℃加热到44℃，需用多长时间？ （2）求电阻丝R1的阻值。 2．（2025秋•黄岩区期末）某型号电饭锅如图甲所示，额定电压为220V，额定加热功率为1100W，其能效等级为三级。图乙为其简化电路图，通过开关S的切换可实现加热与保温两挡功能，其中R1、R2均为阻值不随温度变化的发热电阻。 （1）求电阻R1的阻值。 （2）小黄关闭家中其他用电器后，仅让电饭锅在保温状态下正常工作，在20分钟内观察到电能表（图丙）转盘转了30圈。求该电饭锅的保温功率。 （3）国家标准规定，三级能效电饭锅在额定加热功率下工作时，热效率η应满足81%≤η＜86%（热效率为有效输出能量与输入能量的比值）。小黄进行如下测试：电饭锅在额定加热状态下工作10分钟，能将质量为2kg的水从20℃加热至86℃。请通过计算判断该电饭锅的热效率是否符合三级能效标准。（已知水的比热容为：c水＝4.2×103J/（kg•℃））。 3．（2025秋•仙居县期末）小科家购买了一只电中药壶，其铭牌如图甲所示，内部电路简化如图乙。R1、R2为发热电阻，S为旋转开关，a、b、c、d为触点，通过旋转可切换“关”“低温挡”“高温挡”。正常工作时先使用高温挡将中药煮沸，再转用低温挡慢熬。 （1）低温挡加热时，开关S应旋转至触点　 　 （选填“ab”、“bc”或“cd”）。 （2）求发热电阻R2的阻值。 （3）某次煎药总用时1.5小时，电功率与加热时间关系如图丙所示，本次煎药共消耗多少电能？ 题型02 并联电路挡位分析计算 并联电路的多挡问题 1 公式计算：只闭合S1时，低温挡：P低=U2/R1 只闭合S2时，中温挡：P中=U2/R2 闭合S1、S2时，高温挡：P高=U2/R1+U2/R 【能力拓展】 当电源电压一定时，并联电路中并联的电阻越电阻越小，总功率越大，温度挡位越大。 1．（2025•杭州模拟）图甲是用某款3D打印机进行立体绘画时的场景，打印笔通电后，笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。加热电路简化后如图乙所示，电源电压恒为6V，R1和R2为发热电阻丝，只闭合S1时低温挡工作，S1、S2都闭合时高温挡工作，高温挡和低温挡的功率比为4：3，R1＝4Ω，忽略电阻丝阻值随温度变化，求： （1）低温挡工作时，通过R1的电流； （2）低温挡的功率； （3）R2的电阻值。 2．（2024秋•鄞州区校级月考）已知某品牌电热背心有高温挡和低温挡两种模式，其发热电路图如图乙所示，同时相关数据如下表。当开启该电热背心正常工作，即可进入高温挡模式，到达一定温度后自动切换到低温模式（保险丝电阻不计）。 额定电压 5V 高温挡功率 6W 低温挡功率 4W （1）在高温挡时，干路中的电流为多少？ （2）电路中R1、R2的电阻各为多少？ 3．（2025秋•余姚市期末）在宁波，海鲜烹饪文化盛行，小余家购买了一款专门用于炖煮海鲜的电炖锅，该电炖锅有强炖和慢炖两个挡位。其内部简化电路图如图所示，R1、R2为两个发热电阻，R1＝484Ω，强炖挡功率为1200W。已知海鲜汤的比热容c海鲜＝4.0×103J/（kg•℃），求： （1）电炖锅正常工作时，慢炖挡的功率； （2）电炖锅正常工作时，电阻R2的阻值； （3）某次电炖锅对海鲜汤加热时，加热效率为80%，要使2.4kg的汤温度升高75℃需要消耗多少电能？ 题型03 串并联综合挡位分析计算 1.挡位分析方法提炼： 总电阻 R1 R2 R1+R2 总功率 U2/R1 U2/R2 U2/R1 + U2/R2 U2/(R1+R2) 结论 由P=U2/R总可知：当U一定时，发热功率P 与总电阻R总成反比，即总电阻越大，发热功率越小，总电阻越小发热功率越大。 2.热效率核心公式 （1）效率公式：有效利用的热量与消耗电能的比值，用表示，数值小于1 （纯电阻电路中，电热等于电功） 是指电热器产生的对我们有用的热量，，c为比热容，m为质量，为温度变化量 （2）变形公式：、 1．（2025•北仑区校级一模）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬。图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 500 中温挡功率（W） 1000 高温挡功率（W） （1）该电炖锅是利用电流的 　 　 工作的； （2）开关S1断开、S2接A时，电炖锅为 　 　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡； （3）若电炖锅高温挡工作7分钟，求电炖锅消耗的电能； （4）若家庭电路的电压是220伏，某插座的额定电流是5安，用该插座仅给电炖锅供电，从安全用电和加热快这两个角度综合考虑，应选择 　 　 （选填“高”、“中”或“低”）温挡。 2．（2024•舟山三模）张丽买了一个三挡电暖宝，电暖宝内部装有某种浓度的氯化钠水溶液充当保热介质，电热丝产生的热量全部被保热介质吸收。其电路图如图所 示，R1、R2都是电热丝，电源电压保持36V不变。 （1）当S1闭合，S2接a时为中温挡，此时电暖宝的功率为18W，求R1的阻值为多少？ （2）当S1闭合，S2接b时为高温挡，此时电暖宝的功率为45W，求电路中的总电流和R2的阻值为多少？ （3）若用高温挡给保热介质加热，5分钟内使氯化钠水溶液的温度上升了5℃．那么该电热宝内0.9kg的氯化钠水溶液的比热容为多少？ 题型04 电池容量与力电综合计算 1.定义：电池容量是衡量电池性能的重要性能指标之一，它表示在一定条件下电池放出的电量，即电池的容量，通常以安培·小时为单位 2.计算：由W=UIt可知：电池携带的功为：电容量乘以输出电压。 1．（2026•浙江模拟）最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 16 电能转化为机械能的效率 70% （1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是　 　 。 （2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。 2．（2025秋•新昌县校级月考）我国某汽车企业发布、使用了全球最先进的锂电池——“刀片电池”。如图所示为一种采用该锂电池的电动汽车，该锂电池的额定电压为550V，容量为150A•h（注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积），整车质量为2440kg。 （1）电动汽车充电是将电能转化为　 　 储存在锂电池中； （2）若仅靠锂电池驱动，质量为60kg的某老师驾驶充满电的该电动汽车能以80km/h的速度在水平路面上匀速行驶550km。已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.02倍，则该电动汽车匀速行驶时所受的牵引力大小为多少？该电动汽车功率是多少？（结果保留到0.1） 3．（2023•杭州中考） 用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 待填 （1）用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ （2）用快充充电桩充满电，需要多少小时？ （3）目前存在普通充电桩充电时间长，充电桩紧缺等问题。为解决此问题，除用快充充电桩充电外，再提出一种设想。 ⚡基础速刷 1．如图所示为一充电宝，其输出电压和输入电压都是5V，电池容量为1000mAh，关于充电宝下列说法正确的是（　　） A．当给充电宝充电时，电能主要转化为了化学能 B．当充电宝充满电时，储存了0.5kW·h的电能 C．当充电宝给手机充电时，手机电池相当于电源 D．充电宝的两个插孔是串联的连接关系 2．（2025秋•瑞安市月考）温州瑞安是中国汽摩配之都，某汽摩配企业的生产车间中，一台用于检测零部件绝缘性的设备采用并联电路设计，其简化电路如图所示。检测电机的额定电压220V，额定功率1.1kW，辅助散热电阻R阻值为220Ω。已知该车间电能表参数为“3000转/千瓦时”。请回答以下问题： （1）检测电机正常工作时的电流是多少？ （2）辅助散热电阻R正常工作时，R的功率是多少？ （3）若该设备检测电机和辅助散热电阻每天同时工作8小时，一天的电费是多少元（电价为0.5元/千瓦时）？ 3．（2026•金华二模）在国家大力倡导发展新能源汽车的政策引领下，各大车企积极响应号召，全力投身于新能源汽车的研发浪潮，其中电动汽车发展尤为迅速。 整车质量（kg） 1880 电池容量（kW•h） 90 快充输入功率（kW） 150 最高时速（km/h） 160 电能转化为机械能的效率 70% （1）电动汽车行驶过程中，能量转化的形式主要是将　 　 能转化为机械能，驾驶员相对于路边的树木是　 　 的（填“运动”或“静止”）。 （2）某电动汽车的部分参数如表。根据表中的数据，如果将耗完电能的电池充满电，在理论上需要几个小时？ （3）小金驾驶该汽车出行，共行驶了120千米，用了1.5小时，则全程的平均速度是多少？ 4．（2024秋•上城区校级月考）共享汽车，市民可以通过扫码进行注册、认证、租车、还车等一系列操作。享汽车为纯电动新能源车，它的废气排放几乎为零，而燃油汽车的废气中PM2.5含量比较高。小金一家三口（总质量为180kg）租用该款电动共享汽车去旅游，从租车点一路不停行驶60千米到达目的地，若全程的平均速度为72km/h。回答下列问题： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 16 整车质量（kg） 820 （1）根据表中的数据计算，电动共享汽车充满电需要多少小时？ （2）若该电动汽车行驶时受到的阻力为车总重的0.2倍，根据表中的数据计算，整个行程的平均功率是多少？ 5．（2025秋•拱墅区校级期末）如图甲所示是一款电煮茶器，配有智能温控系统，其电路如图乙所示，其中R1、R2均为电热丝。该电煮茶器工作时开关S闭合后，温控开关S1先闭合实现“武火快沸”功能将水先烧开，然后温控开关S1断开实现“文火慢煮”功能进入烹茶过程。已知“文火慢煮”挡功率为400W，电阻丝R2的阻值为121Ω。试求： （1）“武火快沸”挡功率是多少？ （2）“文火慢煮”5min消耗的电能是多少？ 6．（2025秋•浙江期末）如图甲是小科家里新安装的电热毛巾架，其工作原理如图乙所示，R1是阻值可调的电热丝，R2是阻值为200Ω的电热丝，不考虑温度对电阻的影响。请分析回答： （1）如图乙所示，不改变R1，若要使得电路处于保温状态，S2应该连接 　 　 （选填“a”或“b”）； （2）当开关S1闭合，S2接b时，求此时毛巾架的发热功率为多少瓦？ （3）关闭家里的其他用电器，当电热毛巾架的实际功率为100瓦时，电能表（如图丙）内的转盘10分钟转过多少转？ 7．（2024秋•衢州月考）如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为3420W和1000W，简化电路如图乙所示。 （1）在额定电压下，使用高温挡工作2h，电加热器消耗多少度电？ （2）电阻丝R2的阻值为多少？ （3）关闭其他所有用电器，单独使用该加热器在低温挡工作15分钟观察到表盘（如图丙所示）转动600转，此时加热器低温挡的实际电功率为多少？ 8．（2025秋•定海区校级月考）最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答： 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 20 电能转化为机械能的效率 70% （1）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （2）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为180千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛？ 9．（2024秋•杭州校级期末）一台电热饮水机的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示，饮水机有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为电热丝，可在电流通过时产生热量并被水吸收，且阻值保持不变。则： xx牌饮水机 额定电压 220V 额定功率 加热挡 1100W 保温挡 44W 电源频率 50Hz （1）开关S断开时饮水机处于 　 　 （选填“加热”或“保温”）状态。 （2）R1的阻值为多少？ （3）电热饮水机处于加热挡时，饮水机的加热效率为90%，则将1.5L的水从23℃加热到100℃需要多长时间？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 🚀能力跃升 1．（2023秋•三台县期末）新能源汽车是以电池为动力，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好。我国某汽车品牌的新能源汽车在一次测试过程中以6kW的功率在水平地面上行驶了30分钟。求： （1）该车在这次测试过程中消耗的电能是多少？ （2）若这次测试过程中消耗的电能是由效率为20%的汽油机燃烧汽油提供，需要消耗多少kg的汽油？（） （3）在1个标准大气压下，若（2）中汽油完全燃烧放出热量的70%被质量为200kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度？[在1个标准大气压下，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）] 2．（2025秋•东阳市月考）如图甲所示的九阳豆浆机，由打浆和电热两部分装置构成。中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙所示，开关S可切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，豆浆机的主要参数如表。请解答下列问题： 型号 额定电压 打浆装置 电热装置 JYP﹣P11S 220V 电机功率 加热功率 保温功率 180W 1000W 242W （1）电阻R1的阻值为多大？ （2）某次向豆浆机中加入黄豆和清水共1.0kg，打浆完成后浆的初温为40℃，加热该浆使其温度升高到100℃，需要吸收多少热量？（设该豆浆的比热容为4.0×103J/（kg•℃）） （3）该九阳豆浆机同时处于打浆和加热时，正常工作1min所消耗电能为多大？ 3．（2025秋•嘉兴期末）某公司使用无人机进行外卖配送。配送时无人机满载飞行，先垂直上升30米，然后以6m/s的速度水平直线飞行。假定在水平飞行中受到的阻力恒为f＝8N，无人机将电能转化为机械能的效率η＝60%，其它相关性能参数如表所示，据此回答下列问题： 无人机性能参数 质量（含电池） 5kg 满载负荷 3kg 电池电压 20V 电池容量 1×104mAh （1）求满载上升到30米，无人机（含外卖）克服重力所做的功。 （2）求无人机在水平匀速飞行阶段克服阻力做功的功率。 （3）如果不计上升和下降的能量消耗，试回答充满电的无人机最多可以配送多远的距离？（一次完整的配送任务含往返） 4．（2026·浙江杭州·一模）小育家响应国家家电以旧换新惠民政策，置换了一台储水式电热水器，铭牌如表，原理如图，、是储水箱中加热器内的电阻，为漏电保护开关，为温控开关。已知， 额定加热功率 2000W 额定电压 220V 额定保温功率 400W 防水等级 IPX4 温度范围 室温 额定容量 50L 加热方式 双管加热 内胆材质 金属板搪瓷 （1）求保温挡正常工作2小时消耗的电能； （2）求的阻值； （3）该电热水器在加热状态下正常工作40min，使额定容量的水温度升高20℃，求它的热效率。 5．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个档位。额定电压为220V，高温档和低温档的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求： （1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于___________（选填“高温档”或“低温档”）； （2）电阻丝R1的阻值___________； （3）在额定电压下，使用高温档工作3h，电加热产生的热量是___________； （4）若该加热器在低温档工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是___________。 🌟思维挑战 1．（2026·浙江绍兴·模拟预测）小米SU7汽车安装有电加热座椅垫，该座椅垫有“高温”“低温”两个挡位，其电路简化原理图如图甲所示，其中电源电压为60V保持不变，熔断器（电阻忽略不计）的熔断电流为3A，高温功率为180W，低温功率为20W。求： （1）R2的阻值； （2）小科把电路原理图改为乙图，也设有两个挡位，但有一个挡位无法正常使用，请通过计算分析原因。 （3）小明把电路原理图改为丙图，移动R滑片可以连续调节R1的电功率，使R1的最小功率与最大功率之比为1:9，则滑动变阻器R的最大阻值应为多少？ 2．（2025·浙江金华·三模）小科家购置了一款多功能电暖器。如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同档位之间的切换。图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。 （1）电暖器通电后，小科感觉房间暖和了，产生“暖和”这种感觉的神经中枢位于_______ ； （2）电暖器低温档工作时，开关应处于_______位置（选填“1”“2”或“3”）； （3）已知中温档额定功率为1000W，求电阻R的阻值； （4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。 3．在学校创新比赛中，小龙设计了一个多档位电热水器。其工作电路图如图甲所示，R1和R2是两根电热丝；旋转开关如图乙所示，内有一块绝缘圆盘，圆盘的边缘共有10个金属触点（触点编号与电路图对应，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，可以将相邻的触点连接。当旋钮上的头指向图中位置D，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四挡的加热功率。他设计的四挡加热功率如下表所示： 温度挡位 高温 中温1 中温2 低温 加热功率/W 1100 660 （1）旋钮上的箭头指向D位置时，电热水器处于高温挡，两根电热丝___________。（选填“串联”或“并联”） （2）若四档加热功率依次递增，计算电热丝R1和R2的阻值各是多少？___________ （3）该电热水器低温档时的加热功率是多少？___________ 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $